天体力学与天体测量基础.ppt

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1、复习轨道的空间方位天体状态的计算由状态向量计算轨道根数状态传递视差光行差星历表计算讲课内容1复习：10个经典初积分动量积分质心运动积分动量矩积分能量积分2复习：Laplace积分3轨道方程：极坐标系轨道坐标系4关于动量矩的一组重要公式椭圆轨道：Kepler第三定律5速度公式活力公式6能量积分抛物线轨道椭圆轨道双曲线轨道7偏近点角状态向量表达为平近点角的函数.练习：试计算中心距r和数量积，8Kepler方程：数值解法偏近点角E关于时间t的函数关系。9天体状态的计算：轨道坐标系计算平运动计算平近点角解开普勒方程，求出偏近点角计算位置向量计算日心距计算速度向量已知10近点角微分关系11轨道的空间方位

2、黄道标架轨道标架轨道根数变换黄道标架轨道标架轨道根数（方位）标架变换思考题：从ICRS到轨道标架的变换是什么？12变换矩阵，轨道面和黄道面的法向量思考题：试说明13状态向量变换式轨道系－黄道系轨道系－ICRS14天体状态的计算：黄道坐标系计算平运动计算平近点角解开普勒方程，求出偏近点角计算位置向量（轨道系）计算日心距计算速度向量（轨道系）计算关于黄道系的状态向量已知15天体状态的计算：ICRS计算平运动计算平近点角解开普勒方程，求出偏近点角计算位置向量（轨道系）计算日心距计算速度向量（轨道系）计算关于ICRS的状态向量已知16复习：状态向量与轨道根数的关系轨道形状根数17逆问题：由状态向量计

3、算轨道根数1已知：状态向量求：解：思考题：以上结果与给定状态向量的参考系有关吗？18复习：轨道面方位根数19逆问题：由状态向量计算轨道根数2已知：关于黄道系的状态向量求：解：计算解出解出解出20逆问题：由状态向量计算轨道根数3已知：关于ICRS的状态向量求：解：计算关于黄道系的状态向量按上页方法计算根数21逆问题：由状态向量计算轨道根数4已知：根数a，e，E求：解：22例：由2个位置向量（黄道系）计算轨道根数已知：求：轨道根数分析23例：续24状态传递：1已知求分析25状态传递：226状态传递：327推广的Kepler方程已知求：分析：28牛顿迭代法求解29光行差光行差：由于光速有限和天体关于

4、测站的相对运动引起的视位置的改变.光行时：光线从天体传到地球经历的时间.思考题：如何具体计算光行时？30光行差:真向径和视向径真向径视向径视向径等于时刻的真向径光行差自然方向和本征方向31光行差:周年、周日和行星光行差恒星光行差周年光行差光行差常数20.49551角秒周日光行差行星光行差32星历表计算：平位置和视位置平位置：天体关于ICRS的状态向量.视位置：修正光线时延和偏折后，天体关于地心CIRS（真赤道系）的位置.星历表计算：由平位置归算视位置.要做岁差、章动和光行差修正，但不考虑测站位置和大气折射的影响.33行星星历表计算：步骤按式计算真地心距计算光行时的近似值迭代计算光行时的精确值读

5、取时刻天体的地心位置向量.计算视方向单位向量.计算真赤道系－天球参考系变换矩阵计算关于真赤道参考系的视向向量计算赤经赤纬计算黄经黄纬34行星星历表计算：程序天体运动类太阳、月亮和火星的视位置35行星星历表计算：算例36视差－参考系原点不同而引起天体方向的变化地心视差p等于天体关于测站地心向径的张角.地心视差等于测站天顶距与地心天顶距之差.天体的天顶距（以及时角）是以一日为周期的变量，地心视差也以一日为周期而变化，因而又称为周日视差.37地平视差:1天体的地心视差p、地心距r，测站地心距R和天顶距z间有关系时，地心视差取极大值称为地平视差.38地平视差:2当日地距离为1天文单位时太阳的地平视差特

6、称为太阳视差：太阳系天体的地平视差为式中站心距r的单位为天文单位.39周年视差地球的公转运动引起恒星地心方向相对于日心方向以一年为周期而变化.天体对地球轨道半径的张角称为周年视差.取距离单位为AU,近似有40由周年视差计算天体距离若周年视差的单位为弧度，则距离单位为天文单位（AU）.若周年视差的单位为角秒，则距离单位为秒差距（pc）.1pc＝206265AU41预习第7，8章42